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摘要：在植物多样化生长发育过程中，光作为环境因子起着重要的调节作用。我们分析了烟草幼苗的侧根在红白蓝三种不同光质下的生长情况。与蓝光和对照组白光进行对比，在红光下的一级（1°）侧根数量和二级（2°）侧根密度增加了。与其他光质进行对比，红光处理的植株根系中更高的IAA浓度以及叶片中更低的浓度证实红光有促进生长素从叶片到根系的运输的效果。综上所述，我们的发现说明三种光质通过改变生长素极性运输调控烟苗侧根发育。31585
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毕业论文关键词：生长素；侧根；烟苗；光质
Light quality regulates lateral root development in tobacco seedlings by shifting auxin
Abstract：Light is an important environmental regulator of perse growth and developmental processes in plants. We analyzed lateral root (LR) growth of tobacco seedlings in response to three kinds of light qualities (red, white and blue). Primary (1°) LR number and secondary (2°) LR density were elevated under red light in comparison with white and blue light. Higher IAA concentrations measured in roots and lower in leaves of plants treated with red light suggest that red light accelerated auxin transport from the leaves to roots (in comparison with other light qualities). Overall, our findings suggest that three kinds of light qualities regulate LR formation in tobacco seedlings through modification of auxin polar transport.
Key words: Auxin；Lateral root；Nicotiana tabacum L.；Tobacco；Light quality
目 录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words2
引言2
1材料与方法2
1.1栽培条件 2
1.2外源激素处理 2
1.3根系结构测量2
1.4吲哚乙酸IAA含量测量3
1.5 GUS组织表达分析3
1.6 [3H]IAA转运实验3
1.7 qRT-PCR基因表达量分析3
1.8 数据分析3
2 结果与分析 3
2.1烟苗长势及根系形态3
2.2侧根形成的动态变化4
2.3内源IAA浓度及其在根茎联结部分和根系中的分布5
2.4 NAA和NPA对侧根形成的影响6
2.5 [3H]IAA转运实验6
2.6 PIN基因在根茎联结部分和根系中的表达量7
3 讨论 7
致谢8
参考文献8
光质通过调控生长素运输来影响烟苗侧根发育
引言 植物有多种多样的适应机制来应对环境变化。根部发育的可塑性便是陆生植物重要的适应性特点之一。成长中的根系不断分支并产生侧根。侧根由根系文管束的最外层中柱鞘生长细胞形成。[1]生长素在侧根基础细胞分化的阶段以及在之后的侧根发育阶段中都起着决定性作用。[2]生长素的不均匀分布性质是侧根形成所必需的。
各类内外源环境因子都是依靠对极性运输进行调控来改变生长素的分布，从而控制侧根形成。生长素主要在地上部例如茎尖及嫩叶中合成。[3]随后凭借生长素内流载体例如AUX1/LAX家族的蛋白和外流载体包括PIN和ABCB/PGP家族蛋白的相互作用完成再分布过程。[4]在这些生长素转运载体之中，PIN输出载体蛋白在质膜上呈极性分布，这种极性决定了生长素运输的方向。[5]
光是能够调控植株多种发育过程的环境信号。光经常通过影响多种激素通路来调控植物生长中的变化。越来越可以确信光环境靠调控生长素合成和降解来改变生长素的内稳态，此外还能调节生长素的分布以协调植物对光环境变化的反应。[6]
植物能够适应周围光环境的变化，包括光周期、光照强度、光质的改变。在光谱中，红蓝光区域不仅是植物光合利用率最高的区域，而且还能显著影响植株的形态建成，比如影响侧根和不定根生长。[7]在模式植物拟南芥中，三种感知光信号的光受体已被发现：光敏色素、向光蛋白、隐花色素。[8]根系中的光受体能够调控根系生长，另外，在接收光信号后，地上部的光受体通过远距离的信号传递也能调控根系发育。[9]除此之外，在拟南芥的光受体突变体之中，侧根成型的改变与生长素从地上部向根系运输的变化相关， PIN基因在转录水平上的表达差异是形成这种改变的原因。因此，生长素极性运输似乎参与了光质对拟南芥根系生长的调控。然而，在不同的植物物种和实验条件下，有关光质对根系发育的文献是互相矛盾的。例如，红光比蓝光更能促进樱桃外植体不定根伸长，但是对不定根形成并不有利。[10]然而，红光诱导下的菜豆外植体的不定根数量是蓝光下的两倍。[11] 因此，光质调节根系生长的机制仍然知之甚少。